Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-5:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10156-5:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 22088-5:2006. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) của chất dẻo bằng phương pháp biến dạng kéo không đổi. Đây là một trong những phương pháp thử nghiệm quan trọng nhằm đánh giá khả năng kháng hóa chất của vật liệu polyme khi chịu tác động đồng thời của ứng suất cơ học và môi trường hóa học bên ngoài.

Nội dung chi tiết các điều khoản đầu (Từ Điều 1 đến Điều 4)

Điều 1: Phạm vi áp dụng

Điều khoản này xác định rõ đối tượng, phạm vi và giới hạn áp dụng của phương pháp thử nghiệm:

• Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) của chất dẻo bằng cách áp dụng một biến dạng kéo không đổi xác định.
• Phương pháp này áp dụng cho các mẫu thử được chuẩn bị bằng cách đúc (đúc áp lực, đúc nén) hoặc bằng cách gia công cơ học từ các tấm nhựa định hình. Phương pháp cũng có thể được dùng để đánh giá trực tiếp trên các sản phẩm nhựa hoàn thiện hoặc bán thành phẩm.
• Phương pháp biến dạng kéo không đổi đặc biệt phù hợp để thử nghiệm các vật liệu có độ biến dạng đàn hồi cao, các vật liệu cứng hoặc bán cứng, và các vật liệu dễ bị rạn nứt dưới tác động của các chất hoạt động bề mặt, dầu, mỡ, dung môi hoặc các tác nhân hóa học khác.

Điều 2: Tài liệu viện dẫn

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, cần viện dẫn và kết hợp sử dụng các tài liệu tiêu chuẩn liên quan sau:

• TCVN 4501-1 (ISO 527-1) và TCVN 4501-2 (ISO 527-2) về xác định tính chất kéo của chất dẻo.
• ISO 291 về môi trường chuẩn để điều hòa và thử nghiệm mẫu chất dẻo.
• Các tiêu chuẩn liên quan đến quy trình chuẩn bị mẫu thử bằng phương pháp đúc áp lực hoặc đúc nén để đảm bảo tính đồng nhất của mẫu.

Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm kỹ thuật cốt lõi phục vụ cho quá trình thử nghiệm và đọc kết quả:

• Rạn nứt do ứng suất môi trường (Environmental Stress Cracking - ESC): Là hiện tượng hình thành các vết nứt vi mô hoặc vĩ mô bên trong hoặc trên bề mặt của vật liệu chất dẻo do tác động đồng thời của ứng suất kéo cơ học và môi trường hóa học. Hiện tượng này xảy ra ngay cả khi mức ứng suất cơ học và nồng độ hóa chất đơn lẻ không đủ để gây ra sự phá hủy vật liệu.
• Biến dạng kéo (Tensile Strain): Tỷ lệ giữa lượng giãn dài của mẫu thử so với chiều dài ban đầu của nó khi chịu tác động của lực kéo cơ học, biểu thị bằng phần trăm (%).
• Thời gian phá hủy (Time to failure): Khoảng thời gian tính từ thời điểm bắt đầu áp dụng biến dạng kéo và cho mẫu tiếp xúc với môi trường hóa học cho đến khi xuất hiện vết nứt đầu tiên có thể quan sát được bằng mắt thường hoặc bằng thiết bị quang học, hoặc cho đến khi mẫu thử bị đứt gãy hoàn toàn.

Điều 4: Nguyên tắc thử nghiệm

Nguyên tắc vận hành của phương pháp biến dạng kéo không đổi được quy định cụ thể như sau:

• Mẫu thử chất dẻo được lắp đặt và cố định trên một đồ gá thử nghiệm chuyên dụng để duy trì một mức biến dạng kéo không đổi (được tính toán và xác định trước dựa trên đặc tính của vật liệu).
• Sau khi đã áp dụng biến dạng kéo ổn định, mẫu thử được cho tiếp xúc hoàn toàn hoặc một phần với môi trường hóa học thử nghiệm (chất gây ứng suất môi trường) ở một nhiệt độ và thời gian xác định.
• Tiến hành theo dõi liên tục hoặc định kỳ để ghi lại sự thay đổi của mẫu thử. Độ bền ESC được đánh giá thông qua việc xác định thời gian xuất hiện vết nứt đầu tiên, thời gian phá hủy hoàn toàn, hoặc bằng cách đo sự suy giảm các tính chất cơ học (như độ bền kéo dư) của mẫu thử sau một khoảng thời gian tiếp xúc xác định so với mẫu đối chứng không tiếp xúc với hóa chất.

Ý nghĩa và ứng dụng thực tế của tiêu chuẩn

Phương pháp biến dạng kéo không đổi theo TCVN 10156-5:2013 giúp các nhà sản xuất, phòng thử nghiệm và các nhà nghiên cứu đánh giá nhanh chóng, chính xác độ bền hóa học của các loại chất dẻo trong điều kiện làm việc thực tế có chịu tải trọng. Kết quả từ tiêu chuẩn này là cơ sở kỹ thuật quan trọng để lựa chọn vật liệu polyme phù hợp cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, sản xuất ô tô, bao bì thực phẩm, đường ống dẫn nước và các thiết bị gia dụng.